一種透平冷卻空氣注入口結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃氣輪機技術領域，尤其涉及透平冷卻空氣注入口結構，尤其是涉及一種帶有孔板的透平冷卻空氣注入口結構。
【背景技術】
[0002]典型的燃氣輪機提高燃氣輪機循環效率的一個有效方法就是提高透平的燃氣進口溫度，其中，一般的地面燃機的透平的燃氣進口溫度在1650K在1800K之間，而航空用發動機的透平的燃氣進口溫度已可達2400K左右，該溫度遠大于燃氣輪機所用的金屬材料可以承受的溫度范圍。在這種情況下，由于耐高溫材料的研制難度越來越大，提高初溫就不得不更多的依靠對燃氣輪機高溫部件進行冷卻和保護，以保證燃氣輪機的安全、效率和合理的壽命。
[0003]目前，對燃氣輪機進行冷卻的常用方法是從壓氣機中抽出部分的壓縮空氣，使其按需的流過燃燒室、透平葉片、輪盤等關鍵零部件，從而進行冷卻和保護。冷卻空氣流路可以分成兩類，分別是轉子冷卻空氣流路和靜子冷卻空氣流路。
[0004]轉子冷卻空氣流路主要對透平輪盤和各級動葉進行冷卻；靜子冷卻空氣流路主要用于冷卻各級靜葉、隔熱環、護環及其他靜葉下部的腔室。為了保證冷卻空氣從壓氣機抽氣口能夠克服沿程阻力，順利的進入需要冷卻的透平熱端部件處，要求冷卻空氣抽氣點處的壓力要高于冷卻的透平熱端部件處的壓力。抽氣口的位置一般布置在壓氣機級間根部或外部，按照不同位置需要的冷卻空氣壓力不同，分別從壓氣機的不同級后進行抽氣。
[0005]壓氣機抽氣的管路按照流量需要進行尺寸的選擇，另外為了避免由于冷卻空氣抽氣，引起壓氣機局部空氣流路發生不尋常的脈動，一般沿周向分為多個抽氣口，且兩兩互成180度進行布置。同時在透平處的冷卻空氣注入口，也參考壓氣機處的布置形式，對注氣口進行布置。以期減小由于冷卻空氣的注入，對機組的影響，減小氣體產生的激振力的影響。
[0006]雖然以上方案可以提高冷卻的效率，但是由于冷卻空氣的注入，氣體產生的激振力依然會對機組將造成影響，并存在冷卻空氣注入口近處的冷卻效果好，遠離冷卻空氣注入口位置的冷卻效果差的缺點。
【實用新型內容】
[0007](一 )要解決的技術問題
[0008]本實用新型要解決的技術問題是提供一種透平冷卻空氣注入口結構，解決冷卻空氣產生的激振力易對機組造成影響，以冷卻效果不均勻的問題。
[0009]( 二 )技術方案
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種透平冷卻空氣注入口結構，包括多個冷卻空氣注入口，所述冷卻空氣注入口沿透平缸的周向設置，每個所述冷卻空氣注入口的出氣口處均設有孔板，相應的所述孔板與所述出氣口之間設有空隙，所述孔板可拆卸的固定于所述透平缸上。
[0011]進一步的，前所述透平缸上設有固定柱，所述孔板可拆卸的連接固定柱。
[0012]優選的，前述固定柱的數量為4個，所述孔板的四個頂角分別與所述固定柱連接。
[0013]進一步的，前述孔板通過螺栓與所述固定柱連接。
[0014]優選的，前述螺栓與所述孔板之間設有墊片。
[0015]優選的，前述固定柱與所述透平缸焊接連接。
[0016](三)有益效果
[0017]本實用新型的上述技術方案具有如下優點:
[0018]本實用新型提供的透平冷卻空氣注入口結構，在燃氣輪機透平缸的冷卻空氣注入口處增加了孔板，使得由燃氣輪機壓氣機引出，用來冷卻透平熱端部件的冷卻空氣在注入到透平缸內時，沿周向氣流更加均勻，減少對注入孔當地部件的局部影響，減小由于氣體注入引起的激振力，有利于燃氣輪機的安全運行。
[0019]本實用新型提供的透平冷卻空氣注入口結構，其孔板可拆卸的固定于透平缸上，孔板與透平缸固定不影響透平持環結構，可以使機組在維修時，達到不拆燃氣輪機轉子，就可以更換靜子全部部件的特點。
【附圖說明】
[0020]圖1是燃氣輪機的二次空氣系統原理圖；
[0021]圖2是傳統燃氣輪機的透平冷卻空氣注入口處軸向截面圖；
[0022]圖3是傳統燃氣輪機的透平冷卻空氣注入口處軸向截面放大圖；
[0023]圖4是本實用新型透平冷卻空氣注入口結構的軸向截面圖；
[0024]圖5是本實用新型透平冷卻空氣注入口結構的軸向截面放大圖；
[0025]圖6是本實用新型透平冷卻空氣注入口結構的周向剖視圖；
[0026]圖7是本實用新型透平冷卻空氣注入口結構的軸測圖。
[0027]圖中:孔板；2:固定柱；3:墊片；4:螺栓；5:壓氣機；6:透平；7:透平缸；8:透平持環。
【具體實施方式】
[0028]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0029]對燃氣輪機進行冷卻的常用方法是從壓氣機5中抽出部分的壓縮空氣，通過外部管道引到透平6，對熱端部件進行冷卻和保護，如圖1所示的燃氣輪機的二次空氣系統原理圖。
[0030]如圖2、3所示，傳統燃氣輪機的透平冷卻空氣注入口處的結構為透平缸7上開有冷卻空氣注入口，沿周向分為多個。冷卻空氣通過冷卻空氣注入口，對透平持環8及固定在其上的熱端部件進行冷卻。由于周向不均勻，冷卻空氣對注入口近處的透平持環8的冷卻效果好，遠離冷卻空氣注入口位置的透平持環8的冷卻效果差。
[0031]如圖4所示，本實用新型實施例提供的一種透平冷卻空氣注入口結構，包括多個冷卻空氣注入口，冷卻空氣注入口沿透平缸7的周向設置，每個冷卻空氣注入口的出氣口處均設有孔板1，相應的孔板I與出氣口之間設有空隙，其中，冷卻空氣注入口的出氣口位于圖4中透平缸7的內側，位于透平缸7外側的為冷卻空氣注入口的入氣口，孔板I可拆卸的固定于透平缸7上。
[0032]如圖5所示，本實施例通過在透平缸的冷卻空氣注入口的位置增加孔板1，使得由燃氣輪機壓氣機5引出，用來冷卻透平熱端部件的冷卻空氣在注入到透平缸7內時，受到一定的阻擋，使其沿周向向兩側流動，沿周向氣流更加均勻，減少對注入口當地部件的局部影響，可以均勻的冷卻透平熱端部件。
[0033]如圖6所示，透平缸7上設有固定柱2，孔板I可拆卸的連接固定柱2。固定柱2與透平缸7焊接連接。固定柱2的數量為4個，孔板I的四個頂角分別與固定柱2連接。孔板I通過螺栓4與固定柱2連接。螺栓4與孔板I之間設有墊片3。固定柱2的數量除了本實施例提供的數量外，還可以為2個或其他任意數量，只要能夠起到可靠地連接固定孔板I的作用即可。
[0034]如圖7所示，孔板I上均勻分布多個通孔，孔的大小和數量可以根據需要改變，除本實施例提供的通孔形狀外的其他形狀也可以應用于本實用新型中，另外，通孔亦可以不均勻的分布于孔板I上。
[0035]本實用新型實施例中的孔板I固定于透平缸7上，而不是固定于透平持環8上的原因是，將孔板I固定于透平持環8會使透平持環8結構復雜化，并且，將孔板I固定于透平持環8會受到空間的限制，使透平持環8不容易實現在線拆裝更換的特點。
[0036]具體的為，拆除透平靜子時，首先拆除上半透平缸7和上半透平持環8。拆除下半透平持環8時，需要在其上固定配重塊，通過沿周向轉動配重塊，使下半的透平持環8轉到原上半的位置，這樣就可以拆去下半的透平持環8。由于透平持環8上裝有孔板時，在周向滑動時，需要考慮其與透平缸7內中分面干涉的問題，使燃氣輪機機組不容易實現不拆除燃氣輪機轉子，因此無法在線拆裝更換。
[0037]但是，采用本實施例提供的結構，將孔板I安裝于透平缸7上，在拆除下半的透平持環8時，即無需考慮其與透平缸7內中分面干涉的問題，可以實現在線拆裝更換。
[0038]綜上所述，本實用新型提供的透平冷卻空氣注入口結構，有利于燃氣輪機的安全運行。并且，這種燃氣輪機透平冷卻空氣孔板I結構與透平缸7固定，不影響透平持環8結構，可以使機組在維修時，不需拆燃氣輪機轉子，就可以更換靜子全部部件。
[0039]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種透平冷卻空氣注入口結構，包括多個冷卻空氣注入口，其特征在于:所述冷卻空氣注入口沿透平缸的周向設置，每個所述冷卻空氣注入口的出氣口處均設有孔板，相應的所述孔板與所述出氣口之間設有空隙，所述孔板可拆卸的固定于所述透平缸上。2.根據權利要求1所述的透平冷卻空氣注入口結構，其特征在于:所述透平缸上設有固定柱，所述孔板可拆卸的連接固定柱。3.根據權利要求2所述的透平冷卻空氣注入口結構，其特征在于:所述固定柱的數量為4個，所述孔板的四個頂角分別與所述固定柱連接。4.根據權利要求2所述的透平冷卻空氣注入口結構，其特征在于:所述孔板通過螺栓與所述固定柱連接。5.根據權利要求4所述的透平冷卻空氣注入口結構，其特征在于:所述螺栓與所述孔板之間設有墊片。6.根據權利要求2所述的透平冷卻空氣注入口結構，其特征在于:所述固定柱與所述透平缸焊接連接。
【專利摘要】本實用新型涉及燃氣輪機技術領域，提供了一種透平冷卻空氣注入口結構，包括多個冷卻空氣注入口，冷卻空氣注入口沿透平缸的周向設置，每個冷卻空氣注入口的出氣口處均設有孔板，相應的孔板與出氣口之間設有空隙，孔板可拆卸的固定于透平缸上。本實用新型提供的透平冷卻空氣注入口結構，使得由燃氣輪機壓氣機引出，用來冷卻透平熱端部件的冷卻空氣在注入到透平缸內時，沿周向氣流更加均勻，減少對注入孔當地部件的局部影響，減小由于氣體注入引起的激振力，有利于燃氣輪機的安全運行。
【IPC分類】F01D25/12, F02C7/18
【公開號】CN204663675
【申請號】CN201520191521
【發明人】王睿男, 張正秋, 謝健, 王磊
【申請人】北京華清燃氣輪機與煤氣化聯合循環工程技術有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年3月31日